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星形细胞瘤的基因表达谱和Hierarchical聚类研究
目的探讨人脑星形细胞瘤发生发展中相关基因及分类特征基因的表达.方法用含13939种人基因的BioStarH140S芯片,以正常脑及18例胶质瘤组织总RNA制备的探针杂交芯片,ScanArray 4000扫描信号,提取脑及不同级别星形细胞瘤的差异基因并行生物信息分析,Hierarchical聚类提取差异基因的特征.结果星形细胞瘤中筛选出438条(3.14%)差异表达基因;信息分析与细胞信号、细胞骨架和运动、癌基因及抑癌基因等多类基因密切相关;与分类相关的特征基因有MAP7、DBCCR1、PCDHA5、KCNABl、NAP1L2等.表达谱将星形细胞瘤分成两类,与临床组织病理分类基本一致.结论芯片是基因分析和筛选肿瘤标志性基因的有效手段,可客观分析星形细胞瘤发展及预后;分类特征基因为星形细胞瘤侵袭性和预后判断提供依据,有助于临床诊治.
关键词： 星形细胞瘤 基因芯片 表达谱 Hierarchical 聚类 -
鼻咽癌microRNAs差异表达谱的鉴定
目的:筛选及验证鼻咽癌中microRNAs(miRs)的差异表达谱.方法:通过芯片高通量表达谱分析及大规模微阵列技术,筛选鼻咽癌与炎症组织中差异表达的miRs,并应用RT-QPCR方法验证筛选结果的可信性.结果:鼻咽癌组织与对照组织的miRs存在差异表达,其中差异倍数大于2倍的人属miRs共有144种.RT-QPCR发现与炎症组织相比,癌组织中miRs-34b、miRs-449b、miRs-7-1表达显著下调,而miRs-125b、miRs-184、miRs-196b、miRs-205及miRs-24-1表达上调,结果与芯片分析结果相一致.结论:差异表达的miRs可能与鼻咽癌的发生、发展密切相关,对鼻咽癌miRs表达谱的研究可能为鼻咽癌的早期诊断及治疗提供有力的靶向依据.
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妊娠期糖尿病相关基因的生物信息学分析
目的 基于芯片数据采用生物信息学方法,挖掘与妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)进展相关的信号通路和潜在差异表达基因.方法 在GEO数据库中筛选GDM表达谱芯片数据,并通过生物信息学方法进行再次分析.结果 在GEO数据库获得GSE87295、GSE51546芯片数据,将共同差异表达基因信号通路富集获得上皮-间充质转换通路、间充质-上皮转换通路和低氧诱导因子1α转录因子与GDM相关的3条显著相关的信号通路,及调控这些信号通路的13个差异表达基因.通过基于本体的医学信息检索平台(Coremine Medical)发现3个基因与GDM有文献共线相关.通过Gene Mania工具分析发现所有筛选的基因之间都有间接或直接的共表达关系.结论 通过对芯片数据再次分析,筛选出3条信号通路及13个差异表达基因与GDM发生发展相关.
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应用微阵列芯片分析人不同分化鼻咽癌细胞株miRNA的表达
目的 探讨分化角化型鼻咽癌(NPC)细胞系CNE1和未分化非角化型NPC细胞系C666-1中微小RNA(miRNA)的差异性表达,预测异常表达miRNA的靶基因.方法 常规培养NPC细胞株CNE1和C666-1,分别提取总RNA并进行质检;miRNA芯片技术检测miRNAs的表达并对其表达谱进行差异性分析;采用荧光定量RT-PCR进行验证;运用MIRanda、TargetScan、PicTar、Diana-microT软件预测可能调控的靶基因.结果 通过对NPC中has-miRNA表达谱的差异分析,在CNE1,677个miRNA中上调27个、下调25个.miRNA-323-3p和miRNA-574-5p分别是2个显著差异表达的miRNA.实时定量PCR证实miRNA-323-3p在CNE1中高表达,而miRNA-574-5p低表达.对上述2个miRNA进行靶基因预测,分别筛选出28和18个靶基因.结论 获得了分化角化型和未分化非角化型NPC细胞miRNA的差异表达谱,部分miRNA可能通过调控其靶基因而参与NPC的发病机制.
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miR-145在原位结肠癌癌组织和癌旁组织中的表达研究
目的 探讨miR- 145在原位结肠癌癌组织和癌旁组织中的表达差异.方法 利用miRNA表达谱芯片技术检测未发生转移原位结肠癌癌组织和癌旁组织标本中miR- 145表达水平的差异,并运用Real- time PCR验证其结果.结果 miRNA表达芯片分析发现miR- 145在结肠癌组织中表达显著下调(下调2.5倍),并被Real - time PCR所证实.结论 miR- 145在结肠癌组织中表达下调,可作为供研究的潜在结肠癌分子标记物.
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鼻咽癌HNE1细胞与CNE1细胞的蛋白质表达谱的初步研究
目的探讨鼻咽癌发生、发展过程中蛋白质的动态变化,为寻找鼻咽癌的分子标志物打下基础.方法采用双向电泳结合质谱技术研究低分化鳞癌细胞系HNE1与高分化鳞癌细胞系CNE1的蛋白质表达谱的差异.结果初步鉴定出8个在HNE1细胞中表达上调的蛋白点包括14kDabeta-galactoside-binding lectin,four and a hlf LIM doma-ins 2,regulator of G-protein signalling 20,Similar to hypothetcal protein,RAB9,unnamed protein product,SREC-4.结论HNE1与CNE1细胞蛋白质表达谱有差异,该研究有助于进一步阐明鼻咽癌发生、发展的病理机制.
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基因组学在血管病研究中的应用
血管病对人类健康危害极大,但已确定的致病基因很少.利用新的基因组学方法,如基因组序列比较、单核苷酸多态性(SNP)、表达谱可以有效的从多个方面研究血管病,确定致病基因,了解血管病的发生机制和遗传基础.
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表达谱基因芯片在肝炎病毒感染研究中的应用
基因表达方式的探测是研究特定组织特定状态在mRNA水平基因差异表达功能的有效方法,而表达谱基因芯片由于具有高通量性、微型化和自动化的特性,以往常用的任何方法都难以与之相比,因而在感染性疾病和肿瘤基因表达研究中有着重要的作用.通过应用表达谱基因芯片对肝炎病毒,尤其是HBV、HCV感染致肝脏损害及肝细胞癌发生时培养细胞和肝组织基因差异表达的研究显示,表达谱芯片不仅为研究感染性疾病发生机制提供了强有力工具,也为疾病临床诊断和治疗提供更新的参考依据.
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应用基因表达谱芯片研究高果糖大鼠胰岛素抵抗相关基因
目的 比较正常大鼠和高果糖大鼠骨骼肌组织基因表达差异,探讨胰岛素抵抗的发病分子机制.方法 实验大鼠分为正常对照组和高果糖组；从大鼠骨骼肌组织抽提mRNA,经逆转录分别用Cy3、Cy5荧光标记,获得两组动物来源cDNA探针；cDNA探针与4096条大鼠cDNA基因表达谱芯片杂交,扫描,重复2次实验,通过计算机数据处理.结果 筛选出胰岛素抵抗差异表达的基因共140条,基因上调有62条,基因下调有78条.结论 从骨骼肌组织中筛选出大量的差异表达基因,这些基因可能参加了胰岛素的发生发展过程.
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非酒精性脂肪肝病中长链非编码RNA的表达谱
目的:分析非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)中长链非编码RNA(lncRNA)的表达谱特征.方法:采用lncRNA-mRN基因芯片检测单纯性胆囊结石伴或不伴NAFLD患者的肝组织样本,获得lncRN差异性表达谱.进一步使用生物信息学技术对差异表达的基因予以分析.结果:与正常样本相比,NAFLD肝样本内共有1 735个lncRNAs和1 485个mRNAs异常表达,其中535个lncRNAs和760个mRNAs上调,1 200个lncRNAs和725个mRNAs下调.结论:与正常肝组织相比,NAFLD组织中lncRNA表达谱明显异常,这些lncRNAs可能在NAFLD的发生和发展中发挥重要作用.
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BEL-7402细胞系基因表达谱的分析
目的 使用基因芯片对BEL-7402细胞系和正常肝组织的基因表达谱作分析.方法 提取BEL-7402细胞及正常肝组织RNA逆转录用dUTP-cy5、dUTP-cy3分别标记cDNA探针,用基因芯片检测与肿瘤相关的866个基因的表达.结果 BEL-7402细胞系与正常肝组织比对发现31个基因有表达差异;其中上调24个,下调7个.这些差异表达的基因多与细胞周期调控、受体表达及免疫相关.结论 从实验中发现的表达差异的基因有利于干预癌细胞周期调控和信号通道的各个环节,为肿瘤药物的研发和治疗提供基本信息.
关键词： BEL-7402细胞系 基因芯片 表达谱 -
microRNA的协同调控网的构建与研究
目的,构建microRNA的协同作用网络,通过分析网络的拓扑结构特征,研究可能的医学和生物学功能.方法 通过采集的microRNA表达谱数据,利用数学图论和计算机网络相关知识,把每一个microRNA作为网络节点,选用Meet/Min作为衡量每个节点协同作用的程度作为网络的边,通过整合microRNA预测的靶基因数据和microRNA与其靶基因的表达数据.构建microRNA的协同调控作用网络.结果 从系统的角度阐述了microRNA的协同作用,探讨了microRNA与癌症之间的关系.把网络的拓扑结构特征和可能的生物学功能联系起来,通过对microRNA在正常组织、癌组织以及胚胎干细胞中的表达分析,发现具有较高表达的microRNA,特别是hub microRNA,可能在正常组织和发育过程中发挥关键的作用.结论 系统的角度阐述了microRNA的协同调控作用,探讨了microRNA与癌症之间的关系.
关键词： 系统生物学 MicroRNA转录调控网络 表达谱 协作网 癌症 -
利用基因表达谱提取乳腺癌细胞分化相关特征基因
目的 利用基因芯片数据挖掘识别与乳腺癌组织学分级相关的特征基因,对乳腺癌的临床诊断和生物医学研究起到借鉴和参考作用.方法 从公共基因芯片数据库GEO(gene expression omnibus)获得乳腺癌芯片表达数据,利用支持向量机提取获得不同组织学分级的肿瘤样本的特征基因,并对这些基因进行生物学功能分析.结果 获得了64个特征基因,分类正确率达到100%,这些基因与癌症有较大的相关性,主要集中在转录调控、离子运输、器官发生发育等多个生物学途径中.结论 通过对基因芯片数据的挖掘,可以从全局上了解肿瘤的表达情况,加深对乳腺癌细胞分化分子机制的认识.
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应用qPCR进行结直肠癌的全基因组miRNA表达谱分析
目的 分析结直肠癌肿瘤和正常组织样本之间的微小RNA(microRNA,miRNA)表达差异,获得属于结直肠癌独有的miRNA表达特征谱,探讨其在结直肠癌的诊断和分期中的意义.方法 应用miRNA定量聚合酶链反应阵列(miRNA qRT-PCR Array)法检测全基因组miRNA(719种)在结直肠癌及其远端正常手术标本中表达差异,分析结直肠癌肿瘤和正常组织样本之间miRNA表达差异.结果 与肿瘤切缘外10 cm正常组织相比,在未发生淋巴结转移的结肠癌组织中,表达上调超过5倍的miRNA有61个,表达下调超过5倍的miRNA有450个;在已发生淋巴结转移的结肠癌组织中,表达上调超过5倍的miRNA有48个,表达下调超过5倍的miRNA有460个.结论 筛选出结直肠癌特异性的差异表达miRNA可为该病准确诊断和分期提供了新的思路.
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鼻咽癌组织基因表达谱的研究
目的和方法:用Clontech公司的AtlasTMHuman Cancer cDNA Expression Array对人胚鼻咽、正常成人鼻咽、HNE1细胞、鼻咽低分化鳞癌、肺癌和头颈部其它3种肿瘤588个与肿瘤相关基因的表达谱进行了研究.结果:在选定的91个基因中,有36个基因的鼻咽癌组织中表达加强,51个基因在鼻咽癌组织中表达下调,在鼻咽癌组织中表达下调的基因相对较多.
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RNA－Seq技术揭示人体急进高原早期转录特征
目的：通过RNA－Seq技术探讨人体急进高原早期的转录特征。方法：对从平原快速进入高原（5300 m）的19名青年健康男性志愿者，于进入高原前后采集静脉血。提取总RNA进行测序，获取原始序列数据，对原始序列数据进行质量控制处理后，将其比对到人类参考基因组（ hg19）。统计相关读段数计算不同转录本的表达量。对急进高原前后转录本表达谱进行转录本差异表达分析，针对差异表达转录本，对其进行基因本体及通路分析。结果：从37908个转录本中筛选出836个差异转录本，其中274个转录本表达上调，562个转录本表达下调。人体急进高原早期多个生物学过程及信号通路参与了人体对高原低氧环境的反应。结论：面对高原低氧环境，人体在基因整体水平表现出了特有的差异表达谱特征，参与其中的生物学过程及信号通路对理解人体对高原低氧环境反应的分子机制具有重要的参考价值。
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直肠腺瘤组织中miRNA表达谱的初步研究
目的 对直肠腺瘤miRNA表达谱进行初步研究,以期发现在直肠腺瘤发生过程中与正常直肠黏膜miRNA差异表达谱,并预测可能受其调控的靶基因.方法 选择2011年1月至2011年3月于解放军第306医院肠镜检查的直肠腺瘤进行检测,筛选直肠腺瘤、正常直肠黏膜组织差异表达的miRNA,并运用生物信息软件分析其靶基因.结果 通过miRNAs芯片检测,发现直肠腺瘤与正常直肠黏膜组织相比,上调的miRNA15种,下调23种.预测F3、FBXW7、HLF等可能为miR-223的靶基因.结论 直肠腺瘤有其特异的miRNA表达谱,miRNA在直肠腺瘤的发生中可能起到重要作用.
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乳腺癌细胞与乳腺上皮细胞MicroRNAs表达谱的差异性分析
背景与目的:已有研究表明,MicmRNAs(miRNAs)的异常表达参与了乳腺癌的发生和发展,常起到抑癌基因或癌基因作用.本研究旨在探讨乳腺癌细胞与乳腺上皮细胞miRNAs的差异性表达,并预测异常表达的miRNAs可能调控的靶基因.方法:培养乳腺癌细胞株MCF-7和正常乳腺上皮细胞株HBL-100,分别提取细胞总RNA,并进行质检;利用miRNAs芯片技术,检测乳腺癌细胞和正常乳腺上皮细胞miRNAs的表达,对其表达谱进行差异性分析;采用实时定量RT-PCR进行验证;运用MiRanda、TargetScan、PicTar、DIANA-microT软件预测miRNAs可能调控的靶基因.结果:从MCF-7细胞与HBL-100细胞提取到的总RNA纯度较高,其A260/A280为1.90,A260/A230为2.0;琼脂糖凝胶实验结果显示总RNA完整性好.通过miRNAs表达谱的差异性分析,获得173个与乳腺癌相关的miRNAs,其中113个表达上调,60个表达下调;实时定量PCR检测到mir-18a和mlr-195在MCF-7细胞中高表达;对乳腺癌细胞显著异常表达的mir-200b进行信息学分析,共筛选出68个靶基因.结论:获得了乳腺癌细胞与乳腺上皮细胞miRNAs的差异表达谱,其中部分miRNAs可能通过调控其靶基因而参与乳腺癌的发病机制.
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肺癌变基因表达差异cDNA微阵列的研究
背景与目的:肺癌发病率和死亡率均较高,其发病的分子机制尚不清楚.本实验旨在研究人肺癌组织、癌旁组织、正常肺组织及淋巴结转移癌组织的基因差异表达情况,寻找肺癌组织中相对高表达基因,为肺癌的早期诊断和治疗提供可能的理论依据.方法:将新鲜肺癌组织、癌旁组织、正常肺组织及淋巴结转移癌组织用液氮速冻,提取总的RNA后逆转录标记cDNA探针,与含588个基因的cDNA微阵列膜杂交,通过放射自显影、灰度扫描杂交信号强弱获得差异表达基因.结果:肺癌组织中差异表达的基因有40个,其中早期生长反应蛋白1(early growth responseprotein 1,EGR1)、分泌性凋亡相关蛋白1(secreted apoptosis related protein 1,SARP1)等36个基因表达上调,诱导骨髓白细胞分化蛋白1(myeloid cell leukemia protein 1,MCL1)等4个基因表达下调,以癌基因/抑癌基因、细胞周期调节、生长因子及凋亡相关基因上调为主;癌旁组织有33个差异表达基因,基质金属蛋白酶-9(matrixmetalloproteinase-9,MMP-9)等20个基因上调,而下调的基因有MCL1、内皮素2(endothelin 2,ET2)等13个;转移淋巴结组织有21个基因表达差异,CD40受体相关因子1(CD40receptor-associated factor 1,CRAF1)等15个基因下调,而上调的基因仅有6个,主要以细胞粘附分子、基质金属蛋白酶、胶原蛋白等上调为主.结论:EGR1、SARP1等基因可能是肺癌变的关键基因,MMP-9、血小板反应蛋白2(thombospondin 2,TSP2)等基因可能在肺癌浸润和转移中起重要作用.
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利用基因芯片研究与胶质母细胞瘤侵袭性相关的基因
目的探讨利用基因表达谱芯片筛选人脑胶质母细胞瘤与侵袭性相关基因的表达及功能.方法用含13 939种人类基因的BioStarH140S型芯片,以成人脑及6例胶质母细胞瘤组织总RNA制备的探针杂交芯片;ScanArray4000扫描芯片荧光信号,提取脑及胶质母细胞瘤组织差异基因,并进行生物信息分析及功能研究.结果表达谱芯片筛选出胶质母细胞瘤差异基因198条(1.42%),与细胞信号和传递蛋白、细胞骨架、代谢、蛋白翻译合成、细胞周期蛋白类、癌基因和抑癌基因等多类基因密切相关;与侵袭性相关的8条细胞骨架和细胞外基质基因表达谱相似,均在胶质母细胞瘤中显著上调,生物信息分析为α-连环素基因、钙粘附素1基因、层粘连蛋白、纤连蛋白1基因、基质金属蛋白酶2、Ⅲ型胶原基因、组织金属蛋白酶抑制1基因和血小板衍生生长因子受体A基因.结论表达谱芯片是高通量筛选胶质瘤相关基因的生物高新技术,侵袭性相关基因为判断胶质母细胞瘤患者的预后提供了分子生物学指标,有助于临床诊治.
